ТЕРМОРУБАШКА Российский патент 2023 года по МПК G01N1/10 G01N7/00 

Изобретение относится к оборудованию для исследования свойств жидких и газообразных углеводородов и/или иных пластовых флюидов и может быть использовано в производственных лабораториях добывающих и транспортирующих жидкие углеводороды организаций, а также в научно-исследовательских лабораториях для термостатирования пробы флюида до заданной температуры.

Наиболее близким аналогом заявленного изобретения является устройство для нагрева пробоотборников производства фирмы Leutert (официальный сайт компании https://www.leutert.com/oil-gas-division/en/products/pvt-instrumentation/heating-jackets-and-trolleys.php), представляющее собой нагревательную рубашку с электронным управлением, которая обеспечивает нагрев пробоотборников и баллонов для жидкостей и газов.

Недостатком описанного выше устройства для нагрева пробоотборников является невозможность создания в нем температур менее 20°С, а также отсутствие возможности тонкой регулировки температуры.

Задачей заявленного изобретения является создание эффективного устройства для термостатирования пробоотборников.

Техническим результатом заявленного изобретения является повышение достоверности исследования пластовых флюидов, в том числе, за счет создания устройства для термостатирования пробоотборников в виде терморубашки, которое позволяет:

- термостатировать пробоотборник с исследуемым флюидом до заданной температуры;

- повысить точность термостатирования за счет использования термостата и жидкости в качестве теплоносителя;

- снизить временные затраты на термостатирование;

- снизить затраты времени на монтаж пробоотборника.

Технический результат обеспечивается тем, что терморубашка для пробоотборника имеет корпус снабженный патрубками подвода и отвода теплоносителя, выполненными с возможностью их соединения с жидкостным термостатом, при этом корпус имеет охваченную теплоизоляционным кожухом основную цилиндрическую часть, которая вверху переходит в верхнюю цилиндрическую торцевую часть, а внизу - в нижнюю цилиндрическую торцевую часть, обе упомянутые цилиндрические торцевые части снабжены наружной резьбой, при этом на наружную резьбу верхней цилиндрической торцевой части навинчена верхняя поджимная гайка, а на наружную резьбу нижней цилиндрической торцевой части навинчена нижняя поджимная гайка, кроме того верхняя и нижняя цилиндрические торцевые части имеют наружный диаметр меньше, чем наружный диаметр основной цилиндрической части, а также упомянутые торцевые части имеют сквозные осевые отверстия, предназначенные для установки пробоотборника внутрь корпуса, при этом диаметр упомянутых осевых отверстий меньше, чем внутренний диаметр основной цилиндрической части, кроме того, в средней части основной цилиндрической части корпуса установлена труба, в которой размещен датчик температуры, при этом труба сообщена с внутренней полостью корпуса.

Повышение точности измерения температуры обеспечивается за счет возможности термостатирования пробоотборника с исследуемым флюидом до заданной температуры и снабжения терморубашки датчиком температуры, расположенным в непосредственной близости от стенки пробоотборника. Термостатировать пробоотборник с исследуемым флюидом до заданной температуры позволяет снабжение терморубашки патрубками отвода и подвода теплоносителя, выполненными с возможностью соединения с жидкостным термостатом.

Теплоизоляционный кожух обеспечивает сглаживание температурных колебаний внешней среды и предотвращает теплопотери.

Снизить временные затраты на термостатирование и затраты времени на монтаж пробоотборника позволяет конструкция терморубашки, которая обеспечивает возможность быстрой установки/снятия пробоотборника через отверстия в верхней и нижней цилиндрических торцевых частях, а также обеспечивает быструю и надежную фиксацию пробоотборника в терморубашке, посредством поджимных гаек.

Возможность создания водяной термостатитующей полости в терморубашке между внутренней стенкой основной цилиндрической части корпуса и наружной стенкой пробоотборника обеспечивается тем, что верхняя и нижняя цилиндрические торцевые части имеют наружный диаметр меньше чем наружный диаметр основной цилиндрической части корпуса, а также диаметр осевых отверстий в торцевых цилиндрических частях меньше чем внутренний диаметр основной цилиндрической части корпуса.

Таким образом, заявленное изобретение имеет конструкцию, обеспечивающую возможность быстрой и простой фиксации проботборника определенного диаметра в терморубашке при помощи поджимных гаек, за счет чего обеспечивается быстрота установки/извлечения пробоотборника.

Заявленное изобретение поясняется чертежами.

На фиг. 1 показан общий вид терморубашки.

На фиг. 2 показан вид терморубашки с верхнего торца.

На фиг. 1 и фиг. 2 позициями обозначены следующие элементы терморубашки: корпус 1, отверстие 2, верхняя металлическая коническая шайба 3, верхнее уплотнительное кольцо 4, верхняя глухая поджимная гайка 5, патрубок 6 подвода теплоносителя, внутренняя полость 7 корпуса, патрубок 8 отвода теплоносителя, теплоизоляционный кожух 9, цилиндрическая труба 10, металлическая коническая шайба 11, уплотнительное кольцо 12, глухая поджимная гайка 13, нижняя металлическая коническая шайба 14, нижнее уплотнительное кольцо 15, нижняя глухая поджимная гайка 16, основная цилиндрическая часть 17 корпуса 1, верхняя цилиндрическая торцевая часть 18 корпуса 1 и нижняя цилиндрическая торцевая часть 19 корпуса 1.

Корпус 1 снабжен патрубком 6 подвода теплоносителя и патрубком 8 отвода теплоносителя, которые выполнены с возможностью соединения с жидкостным термостатом (на чертеже не показан).

Корпус 1 имеет основную цилиндрическую часть 17, охваченную теплоизоляционным кожухом 9. Основная цилиндрическая часть вверху переходит в верхнюю цилиндрическую торцевую часть 18, а внизу - в нижнюю цилиндрическую торцевую часть 19. Цилиндрические торцевые части 18 и 19 имеют наружный диаметр меньше чем наружный диаметр основной цилиндрической части 17. Наружная поверхность верхней цилиндрической торцевой части 18 и нижней цилиндрической торцевой части 19 снабжена резьбой. На наружную резьбу верхней цилиндрической торцевой части 18 навинчена верхняя поджимная гайка 5, а на наружную резьбу нижней цилиндрической торцевой части 19 навинчена нижняя поджимная гайка 16.

Верхняя цилиндрическая торцевая часть 18 имеет сквозное осевое отверстие 2, предназначенное для установки пробоотборника внутрь корпуса 1 или для извлечения пробоотборника из корпуса 1. Нижняя цилиндрическая торцевая часть 19 также имеет сквозное осевое отверстие (на чертеже не показано), предназначенное для установки пробоотборника внутрь корпуса 1 или для извлечения пробоотборника из корпуса 1. Диаметр упомянутых осевых отверстий в верхней 18 и нижней 19 цилиндрических торцевых частях меньше чем внутренний диаметр основной цилиндрической части 17.

На верхней внутренней поверхности верхней торцевой цилиндрической части 18 имеется коническое углубление, предназначенное для установки в него верхней конической шайбы 3.

На нижней внутренней поверхности нижней торцевой цилиндрической части 19 также имеется коническое углубление, предназначенное для установки в него нижней конической шайбы 14.

На наружную резьбу верхней цилиндрической торцевой части 18 навинчена верхняя поджимная гайка 5, на наружную резьбу нижней цилиндрической торцевой части 19 навинчена нижняя поджимная гайка 16.

В средней части основной цилиндрической части 17 размещена цилиндрическая труба 10, которая установлена перпендикулярно оси корпуса 1. Труба 10 имеет наружный конец, который расположен снаружи корпуса 1 и снабжен наружной резьбой, на которую навинчена поджимная гайка 13. Также труба 10 имеет внутренний конец, который проходит сквозь цилиндрический теплоизоляционный кожух 9 и корпус 1 и сообщен с внутренней полостью 7 корпуса 1. В трубе 10 размещен датчик температуры (на чертеже не показан). При этом датчик температуры подключен к жидкостному термостату и выполнен с возможностью его расположения в непосредственной близости от стенки пробоотборника для измерения температуры стенки пробоотборника.

Терморубашка для пробоотборника работает следующим образом.

При необходимости термостатирования пробоотборника во внутреннюю полость 7 корпуса 1 через отверстие 2 помещают пробоотборник с флюидом (на чертежах не показан).

После чего в коническое углубление, выполненное на верхней внутренней поверхности верхней цилиндрической торцевой части 18 устанавливают верхнее уплотнительное кольцо 4, на которое устанавливают верхнюю коническую шайбу 3, предназначенную для фиксации внутри корпуса 1 пробоотборника путем обжима его верхним у плотните л ьным кольцом 4.

В коническое углубление, выполненное на нижней внутренней поверхности нижней цилиндрической торцевой части 19 устанавливают нижнее уплотнительное кольцо 15, затем нижнюю коническую шайбу 14, предназначенную для фиксации внутри корпуса пробоотборника путем обжима его нижним уплотнительным кольцом 15.

Затем пробоотборник фиксируют в термостатирующей цилиндрической жидкостной рубашке 1 посредством верхней 5 и нижней 16 поджимных гаек, которые навинчиваются на наружную резьбу верхней 18 и нижней 19 цилиндрических торцевых частей.

В трубу 10 вставляют датчик температуры, который закрепляют уплотнительным кольцом 12, металлической конической шайбой 11 и фиксируют посредством поджимной гайки 13, которую навинчивают на наружную резьбу цилиндрической трубы 10. При этом фиксацию осуществляют таким образом, чтобы обеспечивался контакт датчика температуры со стенкой пробоотборника.

После чего осуществляют процесс термостатирование пробы, посредством подачи теплоносителя через патрубок 6 во внутренюю полость 7 корпуса 1 и стенкой пробоотборника (на чертежах не показан). Теплоноситель прокачивается через терморубашку термостатом (на чертежах не показан) и выходит через патрубок 8. Контроль температуры пробы и поддержание заданных температурных условий, производят посредством термостата и связанного с ним датчика температуры, установленного в трубе 10. Повышение точности измерения температуры обеспечивается за счет расположения датчика температуры в непосредственной близости от стенки пробоотборника. Термостатирование пробы осуществляют до температуры, необходимой для обеспечения сохранности пробы пластового флюида до проведения лабораторных исследований.

Для сглаживания температурных колебаний внешней среды и предотвращения теплопотерь служит теплоизоляционный кожух 9, заполненный теплоизоляционным материалом.

Заявленное изобретение может быть использовано, например, как устройство для термостатирования глубинных пробоотборников, предназначенных для отбора представительной пробы пластового флюида в процессе испытания и опробования скважин с целью отбора пробы при термобарических условиях залегания пласта и обеспечения сохранности пробы до ее перевода из приемной камеры пробоотборника в транспортировочный пробоотборник или камеру PVT-установки фазовых равновесий.

Терморубашка для пробоотборника может легко найти практическое применение в нефтегазовой промышленности при лабораторных исследованиях различных пластовых флюидов.

Изобретение относится к оборудованию для исследования свойств жидких и газообразных углеводородов и/или иных пластовых флюидов и может быть использовано в лабораториях для термостатирования пробы флюида до заданной температуры. Терморубашка имеет корпус, снабженный патрубками подвода и отвода теплоносителя, соединенными с термостатом. Корпус имеет охваченную теплоизоляционным кожухом основную цилиндрическую часть, а также верхнюю и нижнюю цилиндрические торцевые части. На обе цилиндрические торцевые навинчены поджимные гайки. Цилиндрические торцевые части имеют наружный диаметр меньше, чем наружный диаметр основной цилиндрической части, а также имеют отверстия, предназначенные для установки пробоотборника внутрь корпуса. Диаметр отверстий меньше, чем внутренний диаметр цилиндрической торцевой части. В средней части корпуса размещен датчик температуры. Достигается повышение достоверности исследования пластовых флюидов. 2 ил.

Терморубашка для пробоотборника, имеющая корпус, отличающаяся тем, что корпус снабжен патрубками подвода и отвода теплоносителя, выполненными с возможностью их соединения с жидкостным термостатом, при этом корпус имеет охваченную теплоизоляционным кожухом основную цилиндрическую часть, которая вверху переходит в верхнюю цилиндрическую торцевую часть, а внизу - в нижнюю цилиндрическую торцевую часть, обе упомянутые цилиндрические торцевые части снабжены наружной резьбой, при этом на наружную резьбу верхней цилиндрической торцевой части навинчена верхняя поджимная гайка, а на наружную резьбу нижней цилиндрической торцевой части навинчена нижняя поджимная гайка, кроме того, верхняя и нижняя цилиндрические торцевые части имеют наружный диаметр меньше, чем наружный диаметр основной цилиндрической части, а также упомянутые торцевые части имеют сквозные осевые отверстия, предназначенные для установки пробоотборника внутрь корпуса, при этом диаметр упомянутых осевых отверстий меньше, чем внутренний диаметр основной цилиндрической части, кроме того, в средней части основной цилиндрической части корпуса установлена труба, в которой размещен датчик температуры, при этом труба сообщена с внутренней полостью корпуса.